年产60万吨矿渣微粉生产线热风制备工艺设计计算书

3热量平衡计算

3.1立磨系统热量平衡计算

初始条件：

产量：90t/h 立磨的效率为75% 烘干前水分：12% 烘干后水分：0.5%

平衡范围和基准：

平衡范围：立磨进风口到出风口 物料基准：1h产量 温度基准：0℃

基准大气压：101.325kPa

表3-1为热量平衡表 系统的热量收入 热风带入的热量Q1 物料带入的热量Q2 系统漏风带入的热量Q3 磨机工作产生的热量Q4 循环风带入热量Q5 系统的热量支出 水分蒸发带出热量Q6 出系统的风带出的热量Q7 物料带出热量Q8 系统散热损失的热量Q9 由于循环风带入热量带入及带出热量对系统中热量变化没有影响，故在热量平衡中不做计算。

3.1.1系统收入的热量

（1）热风带入热量 （3-1）

Q1?Vf?Cf?Tf?1.3502?350Vf?472.57Vf kJ/h

式中：Vf——热风量，m3 Tf——热风温度，350℃

Cf——350℃时热风比热，1.3502 kJ/Nm3·℃

（2）物料带入热量

Q2?G?Ta?[Cs?100?W2Cw?W2W1?W2???Cw] (3-2) 100100100?W1100?0.50.512?0.5?4.1846?)??4.1846]100100100?12

?90?1000?20?[(0.84? ?2531833.445kJ/h式中：Cw——水的比热，4.1846 kJ/kg·℃ Ta——环境温度，20℃

℃ Ca——矿渣比热，0.84 kJ/kg·

W1——烘干前水分含量，12% W2——烘干后水分含量，0.5% （3）系统漏风带入热量 (3-3)

Q3?0.02?Vo?Ca1?Ta?0.02?418304?20?1.296?2168.7498kJ/h4

式中：Ta——环境温度，20℃

3

℃ Ca1——20℃时空气比热，1.296 kJ/Nm·

（4）磨机工作产生的热量 (3-4)

式中：P——立磨的功率，4800kw Y——立磨的产热效率（经验值），75% 3600——1kwh=3.6×106J=3600kJ

（5）循环对系统的热量平衡无影响，故无需计算。 (3-5)

Q4?P?Y?4800?75%?360=1.296×0107 kJ/h

3.1.2系统支出的热量

（1）水分蒸发带出热量 （3-6）

W1?W2?(2490?1.88Tc)100?W112?0.5?90?1000??(2490?1.88?80) 100?12?31054704.55kJ/hQ6?G? 式中：2490——蒸发水分及水气带走的热量，kJ/h；

1.88——水蒸气由0℃升至80℃的平均比热，kJ/kg·℃ Tc——出磨气体温度，℃

（2）出磨机气体带出热量 （3-7） kJ/h Q7?Vo?Ca2?Tc?340000?80?1.299?3533280

式中：Vo——磨机正常工作所需风量，340000m3 Tc——出磨机气体温度，℃；

3

℃ Ca2——80℃时空气比热，1.299 kJ/m·

（3）出磨物料带出热量 （3-8）

100?W2Cw?W2Q8?G?[Cs??]?T2

1001000.84?(100?0.5)4.1991?0.5?90?1000?[?]?80 100100

?6168927.6kJ/h 式中：Cs——矿渣比热，0.84 kJ/kg·℃ W1——烘干前水分含量，12% W2——烘干后水分含量，0.5%

℃ Cw——水在80℃时的比热，4.1991 kJ/kg·

（4）系统散热 （3-9）

Q9?0.05?(Q1?Q2?Q3?Q4)

?0.05?(472.57Vf?2531833.445?216848.794?12960000)

?785434.112?23.63Vf3.1.3系统热量平衡

系统的热量平衡，即：

收入热量=支出热量 （3-10）

Q1?Q2?Q3?Q4?Q6?Q7?Q8?Q9

代入数据，有

472.57Vf?2531833.445?216848.794?12960000

?31054704.55?35332800?6168927.6?785434.112?23.63Vf 解得：

热风Vf?128376.139Nm3/h

3.2立磨系统风量平衡计算

（1）循环风：Vc,Nm3/h；

（2）物料水分蒸发为水蒸气 （3-11）

22.4Vm?Wm? 18

W1?W222.4?G?? 100?W118

?90?1000?(12?0.5)/(100?12)?22.4/18

=14636.36Nm3/h

（3）系统漏风 (3-12)

V1?0.02Vo?0.02?41830 4 =8366.08Nm3/h （4）热风：Vf?128376.139m3/h （5）系统出风量：Vo?340000Nm3/h

风量平衡，即：

出风量Vo =循环风Vc +水蒸气Vm +系统漏风V1 +入磨热风Vf 代入数据，有

340000?Vc?14636.36?8366.08?128376.139

解得：

循环风Vc?188621.421Nm3/h

(3-13)